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Reciclagem de Resíduos Minero-Energéticos e Urbanos - CETEM ...

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RECICLAGEM DE RESÍDUOS<br />

MÍNERO MÍNERO-ENERGÉTICOS<br />

ENERGÉTICOS<br />

E URBANOS<br />

Prof. Associado Prof. Titular<br />

ABRAHAM ZAKON PÉRSIO DE SOUZA SANTOS<br />

Eng. Químico, M.Sc. e D. Eng. Eng. Químico, M.Sc., D.Eng., L. D.<br />

Lab. Mineralogia Industrial e Energética Lab. Matérias-Primas Particuladas e Sólidos Não-Metálicos<br />

Departamento <strong>de</strong> Processos Inorgânicos Departamento <strong>de</strong> Engenharia Metalúrgica e <strong>de</strong> Materiais<br />

Escola <strong>de</strong> Química, Centro <strong>de</strong> Tecnologia Escola Politécnica<br />

Universida<strong>de</strong> Fe<strong>de</strong>ral do Rio <strong>de</strong> Janeiro Universida<strong>de</strong> <strong>de</strong> São Paulo<br />

<strong>CETEM</strong>-RJ – 13 <strong>de</strong> Junho <strong>de</strong> 2011<br />

323


OBJETIVOS DO DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL<br />

SUSTENTÁVEL*<br />

OTIMIZAR O<br />

APROVEITAMENTO<br />

DE<br />

RECURSOS NATURAIS<br />

VIA<br />

RECICLAGEM DE<br />

DESCARTES COM SUA<br />

VALORIZAÇÃO COMERCIAL<br />

*adaptado <strong>de</strong> NAVA, ORDAZ, JIMÉNEZ, MEDINA, AGUIRRE, e CEBRIÁN, 1999.<br />

EVITAR OU REDUZIR<br />

IMPACTOS AMBIENTAIS<br />

E A<br />

MISÉRIA HUMANA<br />

VIA<br />

DIVERSIFICAÇÃO<br />

DE OPORTUNIDADES<br />

TECNOLÓGICAS SEGURAS<br />

324


É VIÁVEL<br />

RECICLAR<br />

DESCARTES E<br />

RESÍDUOS<br />

E<br />

SUBSTITUIR O<br />

CONSUMO DE<br />

ALGUNS<br />

RECURSOS<br />

MINERAIS E<br />

ENERGÉTICOS,<br />

ATRAVÉS DE<br />

ROTAS<br />

TERMOQUÍMICAS.<br />

CONSUMO<br />

ANIMAL<br />

EXCRETAS,<br />

EMISSÕES<br />

OU DESCARTES<br />

RECURSOS NATURAIS<br />

INDUSTRIALIZAÇÃO<br />

OU<br />

ARTESANATO<br />

VIA<br />

TRATAMENTOS FABRIS E ENERGÉTICOS<br />

DE<br />

SÓLIDOS, LÍQUIDOS E GASES<br />

OU<br />

CONSUMO HUMANO<br />

DESCARTES,<br />

E/OU<br />

EMISSÕES<br />

TRATAMENTOS DESPOLUIDORES<br />

DE<br />

SÓLIDOS, LÍQUIDOS E GASES<br />

PARA<br />

ESTABILIZAÇÃO OU RECICLAGEM<br />

OU<br />

RECUPERAÇÃO AMBIENTAL<br />

ATIVIDADE<br />

GEOLÓGICA<br />

OU<br />

MUDANÇAS<br />

AMBIENTAIS<br />

RESÍDUOS<br />

E/OU<br />

EMISSÕES<br />

ZAKON, A. – Sustentabilida<strong>de</strong> e Engenharias – Aula Magna, IFF-Campus Macaé, 29 <strong>de</strong> março <strong>de</strong> 2011. 325<br />

??


TRATAMENTOS<br />

GERAIS<br />

DE<br />

MINÉRIOS<br />

LÍQUIDOS,<br />

E GASES<br />

PARA<br />

FINS<br />

INDUSTRIAIS<br />

E<br />

AMBIENTAIS<br />

ELETRICIDADE<br />

PROCESSOS DA<br />

SIDERURGIA E<br />

METALURGIA EXTRATIVA<br />

TERMOPROCESSAMENTO(S)<br />

VIA COMBUSTÃO VIA PIRÓLISE<br />

(INCINERAÇÃO) ou<br />

ou ELETROTERMIA GASIFICAÇÃO<br />

ESCÓRIAS<br />

CONFORMAÇÃO<br />

(OPCIONAL)<br />

ARTEFATOS<br />

TURBINA DE<br />

VAPOR<br />

PRODUTOS<br />

CINZAS<br />

MATÉRIAS-PRIMAS SÓLIDAS:<br />

MINÉRIOS, INSUMOS OU REJEITOS<br />

BENEFICIAMENTO(S)<br />

FÍSICO(S), FÍSICO-QUÍMICO(S) OU QUÍMICO(S):<br />

COMINUIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO,<br />

CONCENTRAÇÃO E SEPARAÇÃO,<br />

ACREÇÃO E AGLOMERAÇÃO<br />

COQUE E<br />

COMBUSTIVEIS<br />

QUEIMA<br />

FORMULAÇÃO<br />

OU PROPORCIONAMENTO (OPCIONAL)<br />

FUMOS<br />

E<br />

CINZAS<br />

RECUPERAÇÃO DE<br />

CALOR EM CALDEIRAS<br />

OU TROCADORES<br />

DECANTAÇÃO<br />

DE<br />

PARTÍCULAS<br />

DESPOEIRAMENTO<br />

SOLVENTE(S)<br />

ELETRÓLISE(S) LIQUOPROCESSAMENTO(S)<br />

PRODUTO(S)<br />

METÁLICO(S)<br />

CINZAS<br />

LIXÍVIA<br />

ELETRÓLITO<br />

USADO<br />

ÁGUAS<br />

SERVIDAS 1<br />

LAMA(S) REJEITO (s)<br />

ÁGUAS<br />

SERVIDAS 2<br />

ÁGUAS<br />

SERVIDAS 3<br />

LAVAGEM,<br />

ABSORÇÃO,<br />

BORBULHAMENTO<br />

DESUMIDIFICAÇÃO<br />

Adaptado <strong>de</strong> ZAKON, A. - Analogias em tratamentos gerais <strong>de</strong> minérios para a produção <strong>de</strong> materiais cerâmicos e metalúrgicos:<br />

Parte I - Panorama das Tecnologias Inorgânicas - Revista <strong>de</strong> Química Industrial, 60 (687): 17-20, Jan./Mar. 1992.<br />

PARA VENDA<br />

OU RECAPEAR A MINA<br />

OU ENCAPSULAMENTO<br />

N 2, CO 2<br />

LIQUEFAÇÃO<br />

SOLIDIFICAÇÃO<br />

GÁS<br />

GELIFICADO<br />

TRATAMENTOS<br />

DE ÁGUAS<br />

LANÇAMENTO<br />

NO AMBIENTE<br />

OU REUSO<br />

DESTILAÇÃO<br />

GÁS<br />

LIQUEFEITO<br />

326


PROCESSOS TERMOQUÍMICOS<br />

PARA<br />

RECICLAR RESÍDUOS SÓLIDOS<br />

TERMOPROCESSAMENTOS COM SINTERIZAÇÃO (FUSÃO INCIPIENTE)<br />

aglomeração <strong>de</strong> finos, ceramização*,<br />

clinquerização* e co-processamento*<br />

TERMOSSÍNTESES COM FUSÃO TOTAL<br />

fundição metalúrgica*, vitrificação*<br />

TERMODESTRUIÇÕES CRISTALOQUÍMICAS<br />

incineração*, pirólise* e gasificação*<br />

<strong>de</strong>stilação metalúrgica e refino<br />

autoclavagem*<br />

* Com formação <strong>de</strong> novos compostos químicos sólidos ou fluidos.<br />

327


CADINHOS CERÂMICOS PARA<br />

ENSAIOS LABORATORIAIS COM RESÍDUOS<br />

EM FORNOS ELÉTRICOS E DE COMBUSTÃO<br />

328


FORAM REALIZADOS ENSAIOS DE QUEIMA SOBRE:<br />

1º - MISTURAS DE CALCÁRIO E XISTOS MOÍDOS<br />

VISANDO<br />

IDENTIFICAR A POSSÍVEL FORMAÇÃO DE<br />

CLÍNQUERES PARA CIMENTOS PORTLAND;<br />

2º - CINZAS MOÍDAS DE LIXO AEROPORTUÁRIO PRÉ-INCINERADO,<br />

PARA<br />

AVALIAR OS EFEITOS DE DIFERENTES TEMPOS DE QUEIMA.<br />

329


METODOLOGIA LABORATORIAL<br />

• TIJOLOS REFRATÁRIOS SÍLICO-ALUMINOSOS<br />

FORAM BRITADOS E MOIDOS<br />

PARA GERAR PARTÍCULAS PASSANTES EM #100.<br />

FORAM REQUEIMADOS ATÉ 1.300ºC ou 1500ºC<br />

APÓS A CONFORMAÇÃO A ÚMIDO E<br />

SECAGEM/ENDURECIMENTO DOS CADINHOS.<br />

• CALCÁRIO, XISTOS E<br />

CINZAS DE LIXO AEROPORTUÁRIO PRÉ-INCINERADO<br />

FORAM MOÍDOS PARA GERAR<br />

PARTÍCULAS PASSANTES EM #100.<br />

FORAM QUEIMADOS A 1300ºC DENTRO DOS CADINHOS.<br />

330


A<br />

CONFECÇÃO<br />

DOS<br />

CADINHOS<br />

CERÂMICOS<br />

ARTESANAIS<br />

TEIXEIRA, M.B.F.<br />

Produção <strong>de</strong> Cadinhos Sílico-Aluminosos para Laboratórios -<br />

XI Jornada Interna <strong>de</strong> Iniciação Científica,<br />

Orientadores: Professores A. Zakon e Pérsio <strong>de</strong> Souza Santos,<br />

CCMN-CT-UFRJ, Rio <strong>de</strong> Janeiro, 1988<br />

MISTURA DE<br />

ARGILAS<br />

REFRATÁRIA E<br />

PLÁSTICA<br />

CHAMOTA<br />

INDUSTRIAL<br />

TIJOLO REFRATÁRIO<br />

CHAMOTA<br />

LABORATORIAL<br />

CADINHOS<br />

1a QUEIMA EM<br />

FORNO ROTATIVO<br />

RESFRIAMENTO E<br />

BRITAGEM<br />

DAS PELOTAS<br />

MISTURA COM<br />

LIGANTES E<br />

PLASTIFICANTES<br />

+ PRENSAGEM<br />

2a QUEIMA EM<br />

FORNO DE<br />

CÂMARA<br />

INDUSTRIAL<br />

RESFRIAMENTO +<br />

BRITAGEM DO TIJOLO<br />

+<br />

MOAGEM DAS BRITAS<br />

MISTURA COM<br />

LIGANTES* +<br />

LUBRIFICANTE* +<br />

PRENSAGEM +<br />

SECAGEM<br />

3a QUEIMA EM<br />

FORNO<br />

LABORATORIAL<br />

TEIXEIRA; M.B.F.; ZAKON, A.; SANTOS, P.S.<br />

Produção <strong>de</strong> Cadinhos Cerâmicos Por Prensagem Unidirecional<br />

29o Congresso Brasileiro <strong>de</strong> Química, São Paulo, outubro <strong>de</strong> 1989. 331


COMPONENTES DOS<br />

CADINHOS CERÂMICOS ARTESANAIS<br />

1 - MATERIAL REFRATÁRIO ESCOLHIDO PARA CHAMOTA DOS CADINHOS<br />

TIJOLOS SÍLICO-ALUMINOSO TIPO IBAR* G:<br />

Composição típica: Al 2O 3 ....... 42,0 %<br />

SiO 2...........56,0 %<br />

Fe 2O 3 ......... 1,7 %<br />

Temperatura máxima <strong>de</strong> uso: .. 1700 o C<br />

* Indústrias Brasileiras <strong>de</strong> Artigos Refratários S.A. - Grupo Votorantim.<br />

2 – OUTROS COMPONENTES<br />

LIGANTES *: DE BAIXA TEMPERATURA: GOMA ARÁBICA LÍQUIDA (Ind. Goyana)<br />

DE ALTA TEMPERATURA: SOLUÇÃO NEUTRA DE SILICATO DE SÓDIO (UNA)<br />

(R(SiO2/Na2O) p/p 3,3; <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> a 20 o C- 41 o Bé;<br />

viscosida<strong>de</strong> a 20 o C - 350 cp ;<br />

componentes: 8,8% Na 2O; 29,0% SiO 2; 62,2% H 2O.<br />

PLASTIFICANTE: ÓLEO LUBRIFICANTE DE MOTOR ("Lubrax 4" do tipo SAE 20/40)<br />

332


PROPORÇÕES DE<br />

SÓLIDOS E LÍQUIDOS ACEITÁVEIS<br />

PARA PRODUZIR CADINHOS CERÂMICOS<br />

PÓ DE CHAMOTA LABORATORIAL COM ADENSAMENTO MÁXIMO 100g<br />

MISTURA DE LIGANTES E LUBRIFICANTE (V/V) 10 a 20 ml<br />

SILICATO DE SÓDIO, SOLUÇÃO COMERCIAL.....20 %<br />

ÓLEO LUBRIFICANTE........................................20 %<br />

GOMA ARÁBICA................................................60 %<br />

333


RESÍDUOS MÍNERO MÍNERO-ENERGÉTICOS ENERGÉTICOS DO PROCESSO PETROSIX<br />

•XISTO NATURAL, FORA DA ESPECIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA<br />

+ XISTO CALCINADO, APÓS QUEIMA DE XISTO RETORTADO NA CALDEIRA DE LEITO FLUIDIZADO<br />

ZAKON, A. - <strong>Reciclagem</strong> <strong>de</strong> Rejeitos Sólidos Industriais: Desenvolvimento <strong>de</strong> Clinquer para Cimento - Portland em Escala <strong>de</strong> Laboratório,<br />

a partir <strong>de</strong> Xisto Retortado do Processo Petrosix (Petrobrás) - Escola Politécnica da Universida<strong>de</strong> <strong>de</strong> São Paulo,<br />

Curso <strong>de</strong> Pós-Graduação em Engenharia Química, Tese <strong>de</strong> Doutorado, Orientador: Prof. Dr. Pérsio <strong>de</strong> Souza Santos, São Paulo, 1991.<br />

334


FORMULAÇÕES<br />

EMPÍRICAS<br />

DE<br />

XISTOS<br />

NATURAL E RETORTADO<br />

APÓS<br />

QUEIMAS<br />

EM<br />

FORNO ELÉTRICO.<br />

FORAM OBTIDOS:<br />

MATERIAIS<br />

POROSOS (SINTERES),<br />

VÍTREOS<br />

E<br />

VITRO VITRO-CERÂMICOS.<br />

CERÂMICOS.<br />

ZAKON, A. - <strong>Reciclagem</strong> <strong>de</strong> Rejeitos Sólidos<br />

Industriais: Desenvolvimento <strong>de</strong> Clinquer para<br />

Cimento - Portland em Escala <strong>de</strong> Laboratório, a partir<br />

<strong>de</strong> Xisto Retortado do Processo Petrosix (Petrobrás)<br />

- Escola Politécnica da USP, Curso <strong>de</strong> Pós-Graduação<br />

em Engenharia Química, Tese <strong>de</strong> Doutorado, Orientador:<br />

Prof. Dr. Pérsio <strong>de</strong> Souza Santos, São Paulo, 1991.<br />

335


FORMULAÇÕES<br />

EMPÍRICAS<br />

DE<br />

XISTOS<br />

NATURAL E RETORTADO<br />

APÓS<br />

QUEIMAS<br />

EM<br />

FORNO A GÁS GLP.<br />

FORAM OBTIDOS:<br />

MATERIAIS<br />

POROSOS (SINTERES),<br />

VÍTREOS<br />

E<br />

VITRO VITRO-CERÂMICOS.<br />

CERÂMICOS.<br />

336


FORNO DE CLINQUERIZAÇÃO<br />

E<br />

COPROCESSAMENTO DE RESÍDUOS PERIGOSOS<br />

PARA FABRICAR CIMENTOS PORTLAND<br />

337


REAÇÕES QUÍMICAS GLOBAIS DOS FORNOS DE<br />

CLINQUERIZAÇÃO EM FÁBRICAS DE CIMENTO PORTLAND<br />

338


RESULTADOS LABORATORIAIS<br />

DAS QUEIMAS DOS XISTOS<br />

• 1º - XISTO CALCINADO<br />

CONFORME OBTIDO NA UPI-SIX EM CALDEIRA DE LEITO FLUIDIZADO:<br />

NÃO APRESENTA OS COMPONENTES CRISTALOGRÁFICOS MAJORITÁRIOS<br />

CARACTERÍSTICOS DE CLÍNQUER PARA CIMENTO PORTLAND.<br />

• 2ª - QUEIMANDO INDIVIDUALMENTE<br />

O XISTO RETORTADO,<br />

O XISTO NATURAL DA CAMADA SUPERIOR,<br />

O XISTO NATURAL DA CAMADA INFERIOR,<br />

O XISTO CALCINADO EM ATMOSFERA OXIDANTE A 1280 oC FORAM OBTIDOS OS COMPONENTES CRISTALOGRÁFICOS MAJORITÁRIOS<br />

CARACTERÍSTICOS DE CLÍNQUER PARA CIMENTO PORTLAND.<br />

• 3ª - QUEIMANDO FARINHAS DE CALCÁRIO CALCÍTICO E XISTO RETORTADO<br />

EM ATMOSFERA OXIDANTE ENTRE 1280 OC E 1450 o C<br />

FORAM OBTIDOS OS COMPONENTES CRISTALOGRÁFICOS MAJORITÁRIOS<br />

CARACTERÍSTICOS DE CLÍNQUER PARA CIMENTO PORTLAND.<br />

• 4ª - CONCLUSÃO: É POSSÍVEL OBTER CLÍNQUER PARA CIMENTO PORTLAND<br />

• A PARTIR DE XISTOS PROCESSADOS E NATURAIS E CALCÁRIO CALCÍTICO.<br />

339


DESAFIOS: 1º - DESTINAÇÃO DE LIXO: ATERROS X INCINERAÇÃO<br />

2º - A POLUIÇÃO AMBIENTAL<br />

Fonte: www.nasa.com<br />

www.nasa.com, , 2006<br />

340


UNIVERSO DAS SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS<br />

~12. 000.000 <strong>de</strong> substâncias<br />

~100.000<br />

8 000<br />

< 3 000<br />

600<br />

existem no planeta;<br />

são comerciais;<br />

são regulamentadas, po<strong>de</strong>ndo ser perigosas;<br />

aten<strong>de</strong>m a 90% do consumo comercial, com produção<br />

acima <strong>de</strong> uma tonelada anual em alguns países;<br />

são proibidas, severamente restritas ou foram retiradas do<br />

comércio;<br />

15 estão proibidas e sujeitas a controle internacional <strong>de</strong><br />

exportações e importações pela ONU.<br />

YARTO, M.; IZE, I.GAVILÁN, A. –<br />

El universo <strong>de</strong> las sustancias químicas peligrosas y su regulación para um manejo a<strong>de</strong>cuado –<br />

disponível em www.ine.gob.mx, acessado em 28/04/2009. 341


PERICULOSIDADE<br />

● é <strong>de</strong>finida por proprieda<strong>de</strong>s físicas, químicas e infecto-contagiosas<br />

que apresentam, isoladamente ou associadas, as características <strong>de</strong>:<br />

●● corrosivida<strong>de</strong>,<br />

●● reativida<strong>de</strong>,<br />

●● explosivida<strong>de</strong>,<br />

●● toxicida<strong>de</strong>,<br />

●● inflamabilida<strong>de</strong>,<br />

●● patogenicida<strong>de</strong>,<br />

●● radiativida<strong>de</strong>,<br />

●● termo<strong>de</strong>gradabilida<strong>de</strong>* e<br />

●● bio<strong>de</strong>gradabilida<strong>de</strong>*.<br />

• Materiais termo<strong>de</strong>gradáveis e bio<strong>de</strong>gradáveis:<br />

- po<strong>de</strong>m gerar combustíveis, inflamáveis, explosivos, venenos, corrosivos, patogênicos, ou,<br />

- possibilitam reduzir a resistência mecânica <strong>de</strong> algum artefato ou obra <strong>de</strong> engenharia.<br />

Adaptado <strong>de</strong> SCHIO, R. – “Caracterização Toxicológica <strong>de</strong> Produtos Domésticos<br />

que geram <strong>Resíduos</strong> Sólidos Perigosos e sua <strong>de</strong>stinação no Município <strong>de</strong> Campo Gran<strong>de</strong>”<br />

-Universida<strong>de</strong> Fe<strong>de</strong>ral <strong>de</strong> Mato Grosso do Sul – Centro <strong>de</strong> Ciências Exatas e Tecnologia - Campo Gran<strong>de</strong> MS, setembro, 2001. 342


LIXÕES E ATERROS<br />

PRODUZEM CHORUME<br />

Uma parte do chorume é tratada por<br />

processos quimicos e biológicos<br />

e outra parte é aspergida sobre as<br />

pistas <strong>de</strong> trânsito dos caminhoes<br />

para evitar a formaçao <strong>de</strong> poeira.<br />

Ponto <strong>de</strong> afloramento do chorume na<br />

base do Aterro Municipal <strong>de</strong> Gramacho,<br />

RJ<br />

Fotografia obtida por Daniel Zakon em 06/junho/2007.<br />

343


A aspersao <strong>de</strong><br />

chorume nas<br />

pistas <strong>de</strong> trânsito<br />

dos aterros nao<br />

impe<strong>de</strong><br />

totalmente a<br />

formaçao <strong>de</strong><br />

poeira nos dias<br />

quentes.<br />

OS CAMINHOES PRODUZEM POEIRA NOS ATERROS<br />

ANTES DE DESPEJAR O LIXO MUNICIPAL<br />

Fotografia obtida por Daniel Zakon em 06/junho/2007.<br />

344


O LIXO MUNICIPAL É PERIGOSO<br />

<strong>Resíduos</strong> diversos<br />

<strong>de</strong>positados em lixões ou aterros<br />

Os contaminantes po<strong>de</strong>m, então, encontrar rios<br />

e agirem sobre plantações ou<br />

sobre o próprio homem<br />

A ação da chuva dilui<br />

contaminantes e os leva<br />

para o subsolo<br />

Figura original do Engo Carlos <strong>de</strong> Oliveira Ávila – Resotec-Hol<strong>de</strong>rcim, 2001 345


EMISSÕES GASOSAS EM ATERROS CONTROLADOS E SANITÁRIOS<br />

DIFUSÃO MOLECULAR DOS GASES OU VAPORES<br />

PARA O AR<br />

EM DIAS ENSOLARADOS<br />

CONVECÇÃO DOS GASES OU VAPORES<br />

NO AR EM DIAS DE CHUVA<br />

Vento<br />

Escoamento disperso <strong>de</strong><br />

voláteis, vapores e biogás<br />

em toda a superfície do aterro<br />

Cobertura argilosa seca e porosa<br />

Escoamento concentrado <strong>de</strong><br />

voláteis e vapores nos drenos;<br />

maior vazão <strong>de</strong> biogás<br />

Cobertura argilosa úmida e impermeável<br />

ZAKON, A.; SILVA, D.; MANTOVANELLI, R. e AMORIM, V.S. – Os perigos das emissões gasosas do lixo –<br />

Educação em Linha, Revista Eletrônica Trimestral, Secretaria <strong>de</strong> Educação do Rio <strong>de</strong> Janeiro,<br />

Ano II (3):30 -33, janeiro-março <strong>de</strong> 2008.<br />

Vento<br />

AR AMBIENTE<br />

Emissão <strong>de</strong> calor em<br />

toda a superfície, que é<br />

transportada pelo vento<br />

Camada<br />

Limite<br />

Atmosférica<br />

Lixo soterrado<br />

contendo constituintes<br />

voláteis ou vapores<br />

AR ÚMIDO<br />

OU<br />

CHUVA<br />

Lixo soterrado<br />

Lâmina <strong>de</strong><br />

água<br />

346


TERMODECOMPOSIÇÃO OU TERMOCONVERSÃO QUÍMICA<br />

DE<br />

COMBUSTÍVEIS, RESÍDUOS AGRO AGRO-INDUSTRIAIS INDUSTRIAIS E LIXO<br />

TERMODESTRUIÇÃO TOTAL<br />

INCINERAÇÃO = COMBUSTÃO OU QUEIMA TOTAL COM O 2 ESTEQUIOMÉTRICO<br />

TERMODESTRUIÇÃO PARCIAL OU CRAQUEAMENTO<br />

PIRÓLISE = DECOMPOSIÇÃO EM AUSÊNCIA DE O 2 OU AR<br />

GASIFICAÇÃO = DECOMPOSIÇÃO COM O 2 OU AR INSUFICIENTE<br />

OU COM EXCESSO DE AR<br />

347


PRODUTOS DA INCINERAÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS<br />

A 1000 ºC<br />

RS´s<br />

Δ<br />

GASES +<br />

VAPORES (CONDENSÁVEIS) +<br />

AEROSSÓIS +<br />

CINZAS COM CARBONO +<br />

CINZAS SEM CARBONO<br />

PIRÓLISE – opera em atmosfera redutora.<br />

GASIFICAÇÃO – ocorre em ambiente redutor ou oxidante.<br />

INCINERAÇÃO - opera com 40 a 100% <strong>de</strong> excesso <strong>de</strong> ar.<br />

+ CALOR<br />

A gasificação é uma variante da pirólise que consome matérias primas nãocoqueificáveis<br />

para produzir gases combustíveis e cinzas. A incineração é o caso<br />

limite da pirólise e da gasificação,<br />

348


ATERRO SANITÁRIO DE ITAQUAQUECETUBA (SP) SOFRE EXPLOSÃO<br />

em 25 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2011<br />

(EcoAgência Solidária, 29/4/2011;<br />

http://g1.globo.com/sao-paulo/noticia/2011/04/moradores-temem-novo-<strong>de</strong>slizamento-em-lixao-que-explodiu-na-gran<strong>de</strong>-sp.html)<br />

Máquinas trabalhando no local da explosão<br />

Chorume invadiu quintais após explosão em aterro sanitário <strong>de</strong><br />

Itaquaquecetuba (Foto: Juliana Cardilli/G1)<br />

349


FALTA INCLUIR NAS NORMAS TÉCNICAS<br />

DOS<br />

RESÍDUOS PERIGOSOS OU ESPECIAIS<br />

ESPECIAIS:<br />

* MATERIAIS TERMODEGRADÁVEIS<br />

- po<strong>de</strong>m ser <strong>de</strong>struídos por ação térmica e gerar<br />

combustíveis,<br />

inflamáveis,<br />

explosivos,<br />

venenos,<br />

corrosivos,<br />

reagentes patogênicos.<br />

* MATERIAIS BIODEGRADÁVEIS:<br />

- po<strong>de</strong>m sofrer a ação <strong>de</strong> algum agente biológico que<br />

reduza a sua resistência mecânica em<br />

algum objeto natural,<br />

artefato ou<br />

obra <strong>de</strong> engenharia.<br />

ZAKON, A. – Sustentabilida<strong>de</strong> e Engenharias – Aula Magna, IFF-Campus Macaé, 29 <strong>de</strong> março <strong>de</strong> 2011.<br />

350


PAÍS USINAS CAPACIDADE<br />

milhoes ton / ano<br />

Portugal 3 1,5<br />

Espanha 10 2,1<br />

Reino Unido 19 3,3<br />

França 128 12,3<br />

Belgica 16 2,5<br />

Holanda 11 5,5<br />

Luxemburgo 1 0,1*<br />

Suíça 29 3,6<br />

Itália 47 4,5<br />

Alemanha 66 17,4<br />

Dinamarca 29 3,5<br />

Noruega 20 0,8<br />

Suécia 30 4,1<br />

Finlândia 1 0,05<br />

Polônia 1 0,05<br />

Rep. Tcheca 3 0,4<br />

Áustria 8 1,7<br />

Slovakia 2 0,2*<br />

Hungria 1 0,4<br />

Total: 425<br />

Extraído <strong>de</strong> www.cewep.com 23/oct/2008<br />

351


RSU´s APÓS<br />

COLETA SELETIVA<br />

INDUSTRIAL<br />

ESQUEMA GENÉRICO DE UM<br />

INCINERADOR VERTICAL DE LIXO<br />

EMISSÕES GASOSAS<br />

+ CINZAS VOLANTES<br />

PÓS-QUEIMA<br />

EMISSÕES GASOSAS<br />

PARA A CALDEIRA<br />

QUEIMADORES INCINERAÇÃO<br />

DOS<br />

FUMOS<br />

QUEIMADORES<br />

A<br />

A<br />

1000º C<br />

1200º C<br />

CINZAS<br />

CADENTES<br />

MAIS<br />

CINZAS<br />

CADENTES<br />

352


• A OBTENÇÃO DE ARTEFATOS CERÂMICOS<br />

E MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO<br />

FOI COMPROVADA<br />

E VEM SENDO DESENVOLVIDA POR<br />

VÁRIOS GRUPOS INTERESSADOS.<br />

• A GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA<br />

É OBTIDA NA USINAVERDE<br />

LOCALIZADA NO CAMPUS DO FUNDÃO.<br />

• A CAPTAÇÃO E CONSUMO DE CO 2<br />

PARA PRODUZIR BICARBONATO DE SÓDIO E BARRILHA<br />

ESTÁ SENDO DESENVOLVIDA<br />

PELO<br />

PROF. DR. JOÃO ALFREDO MEDEIROS,<br />

LABORATÓRIO DE ANÁLISE AMBIENTAL E MINERAL<br />

INSTITUTO DE QUÍMICA DA UFRJ.<br />

LIXOS OU<br />

RESÍDUOS<br />

ARGILAS<br />

CERAMIZAÇÃO DAS CINZAS DE INCINERAÇÃO DE LIXO<br />

INCINERAÇÃO<br />

MISTURA<br />

CINZAS<br />

CONFORMAÇÃO<br />

QUEIMA<br />

ARTEFATO<br />

CERÂMICO<br />

PARA<br />

CONSTRUÇÃO<br />

ZAKON, A - Aspectos positivos da termo<strong>de</strong>struição <strong>de</strong> <strong>de</strong>scartes, <strong>de</strong>tritos, <strong>de</strong>spejos e emissões<br />

via incineração, co-processamento e ceramização, 1º Simpósio Brasileiro <strong>de</strong> Incineração, UPAN, Porto Alegre (2005).<br />

GASES<br />

FUMOS<br />

RESFRIADOS<br />

E<br />

DEPURADOS<br />

ÁGUA<br />

TRATADA<br />

COGERAÇÃO<br />

DE<br />

VAPOR D´ÁGUA<br />

E<br />

ELETRICIDADE<br />

VAPOR D´ÁGUA<br />

PARA<br />

CALEFAÇÃO<br />

OU<br />

PROCESSO<br />

INDUSTRIAL<br />

CAPTAÇÃO E<br />

CONSUMO DE CO 2<br />

PARA<br />

USOS INDUSTRIAIS,<br />

REFLORESTAMENTO<br />

E<br />

PRODUÇÃO DE LENHA<br />

(COMBUSTÍVEL RENOVÁVEL)<br />

ENERGIA<br />

ELÉTRICA<br />

353


OBTENÇÃO DE MATERIAIS CERÂMICOS<br />

A PARTIR DAS CINZAS DE INCINERAÇÃO DE LIXOS.<br />

NASCIMENTO, L. C. A.; ALMEIDA FILHO, N.B.; ZAKON, A.<br />

Cinzas da incineração <strong>de</strong> lixo: matéria-prima para cerâmicas<br />

Ciência Hoje, 27 (160):63-67, maio (2000)<br />

A - Cinzas originais obtidas<br />

após queima a 900 °C do lixo das<br />

aeronaves no incinerador do Aeroporto<br />

Internacional do RJ e classificadas<br />

na peneira ABNT no 10 .<br />

B - Cinzas originais moídas e passantes<br />

na peneira ABNT no 325.<br />

C - Grãos moídos e peneirados até<br />

0,044 mm, requeimados a 1.100°C<br />

durante 1 min.<br />

D e E - Pastilhas sinterizadas frágil (D) e dura (E)<br />

obtidas na requeima <strong>de</strong> cinzas a 1.100°C<br />

durante, respectivamente, 30 e 60 minutos.<br />

F – Pastilha a<strong>de</strong>rida ao fundo do cadinho,<br />

revelando a possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> revestir peças<br />

cerâmicas.<br />

354


VANTAGENS DA INCINERAÇAO INDUSTRIAL DE LIXO<br />

* Emprega fornos a<strong>de</strong>quados.<br />

* A queima é controlada.<br />

* Elimina patogenicida<strong>de</strong> e matérias orgânicas tóxicas.<br />

* Reduz volume em ~ 90%.<br />

* Reduz peso em 75% ou mais.<br />

* Produz cinzas, que são matérias-primas cerâmicas, e<br />

se requeimadas apresentam proprieda<strong>de</strong>s pozolânicas<br />

e po<strong>de</strong>m ser incorporadas em argamassas <strong>de</strong> revestimento.<br />

* Os fumos sofrem tratamentos fisicos e químicos para<br />

remover pó (partìculas), gases e vapores tóxicos.<br />

355


RECICLAGEM DE RESÍDUOS<br />

MÍNERO MÍNERO-ENERGÉTICOS ENERGÉTICOS E URBANOS<br />

CONCLUSÕES:<br />

• Xistos natural, retortado e calcinado servem para produzir cimentos Portland.<br />

• Cinzas da incineração <strong>de</strong> lixo servem para produzir pós, artefatos cerâmicos e<br />

argamassas <strong>de</strong> revestimento.<br />

• Usinas termoelétricas <strong>de</strong> lixo são vantajosas, pois<br />

reduzem ou eliminam as agressões ao meio ambiente.<br />

• Cadinhos cerâmicos artesanais <strong>de</strong> baixo custo facilitam os ensaios <strong>de</strong> queima<br />

com resíduos minerais, industriais e urbanos.<br />

Agra<strong>de</strong>cimentos:<br />

Prof. Emérito Cláudio Costa Neto, Pólo Piloto <strong>de</strong> Xistoquímica, IQ-UFRJ.<br />

Eng. M.Sc. Nefitaly Batista <strong>de</strong> Almeida Jr., Lab. Mineralogia Industrial e Energética, DPI–EQ-UFRJ.<br />

Infraero Aeroportos<br />

356

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